发酵源乳酸菌调控环境粪肠球菌毒力：一种可持续的生物干预策略

　　本研究针对环境粪肠球菌(Enterococcus faecalis)的耐药性与毒力问题，通过从传统发酵食品中分离乳酸菌(LAB)，评估其抑制病原菌生物膜形成、自聚集和表面疏水性的能力。结果表明，嗜热链球菌(JUBM)和戊糖片球菌(JUFF/JUFB)能显著降低E. faecalis的毒力特征，为控制环境肠球菌传播提供了新型生物防治方案。

　　

在当今微生物学研究领域，耐药性病原菌的传播已成为全球公共卫生的重大挑战。其中，粪肠球菌(Enterococcus faecalis)作为一种革兰氏阳性条件致病菌，不仅能在医院环境中引起严重感染，更令人担忧的是，它在自然环境中的存在和传播能力。这种细菌通过形成生物膜(biofilm)增强其对抗菌治疗的抵抗能力，使得常规抗生素治疗效果大打折扣。特别是在污水灌溉的农业环境中，粪肠球菌可能通过食物链传播给人类，造成潜在的健康风险。

面对这一挑战，研究人员开始探索传统发酵食品中的天然微生物资源——乳酸菌(LAB)，作为潜在的生物防治剂。这些来源于发酵鱼、发酵竹笋和酪乳中的益生菌，是否能够抑制环境粪肠球菌的毒力特性，成为了本研究的核心科学问题。

本研究由印度班加罗尔Jain大学的研究团队开展，成果发表在《Current Microbiology》期刊上。研究人员首先从班加罗尔周边污水灌溉区采集水样，分离出8株肠球菌菌株（编号JUSS 01-03,05-07,09,10）。通过分子鉴定确认其中JUSS 05和JUSS 06为具有氨苄青霉素抗性的粪肠球菌。随后从传统发酵食品（曼尼普尔邦的发酵鱼Sukan Maas、梅加拉亚邦的发酵竹笋Soibum和卡纳塔克邦的酪乳）中分离出三株乳酸菌：JUFF和JUFB（鉴定为戊糖片球菌Pediococcus acidilactici）以及JUBM（鉴定为嗜热链球菌Streptococcus thermophilus）。

主要技术方法包括：16S rRNA基因测序进行菌种鉴定、抗生素敏感性试验（Kirby Bauer法）、自聚集和表面疏水性测定（微生物粘附碳氢化合物法MATH）、生物膜形成能力检测（结晶紫染色微孔板法），以及扫描电子显微镜(SEM)观察生物膜形态。

评估肠球菌分离株的毒力能力

研究人员通过一系列实验评估了分离株的毒力特性。抗生素敏感性测试显示，JUSS 05和JUSS 06对氨苄青霉素表现出明显抗性（抑菌圈仅1.5-2.5mm），而其他菌株对测试抗生素大多敏感。溶血活性实验表明，JUSS 05和JUSS 06呈现α-溶血（部分溶血），提示其具有潜在的致病性。

自聚集实验结果显示，所有肠球菌分离株都表现出不同程度的自聚集能力，其中JUSS 01、JUSS 02和JUSS 05的聚集能力最强。表面疏水性测定发现JUSS 06和JUSS 05具有最高的疏水性值，这表明它们对疏水表面有更强的亲和力，可能具有更高的粘附能力。

生物膜形成能力评估显示，JUSS 06和JUSS 05形成了最显著的生物膜（OD值约0.65），而其他菌株的生物膜形成能力相对较弱。这些表型实验表明，JUSS 05和JUSS 06在所有测试的肠球菌菌株中表现出最高的毒力相关特性。

LAB对肠球菌分离株的抗毒力特性

研究人员进一步评估了乳酸菌提取物对高毒力菌株JUSS 05和JUSS 06的抗毒力特性。

抗自聚集活性实验显示，所有LAB处理组（JUFF、JUFB和JUBM）对JUSS 05都表现出显著的自聚集抑制效果（P<0.00001）。对于JUSS 06，JUFF显示出最显著的抑制作用（P<0.0001），JUFB和JUBM也有效果（P<0.001）。在三种LAB中，JUFF consistently表现出最高的抗自聚集活性。

抗表面疏水性活性评估表明，针对JUSS 05，JUFF和JUFB显著降低了疏水性（P<0.001和P<0.01），而JUBM没有显著效果。对于JUSS 06，只有JUFF显示出统计学上显著的吸光度降低（P<0.05）。这些结果表明LAB的抗表面疏水效果具有菌株特异性，其中JUFF显示出最一致的抑制活性。

抗菌膜特性研究发现，针对JUSS 05，只有JUFF表现出显著的生物膜形成减少（P<0.05），而JUFB和JUBM没有显著效果。相反，所有三种LAB菌株对JUSS 06都表现出显著的生物膜抑制（P<0.001）。最明显的抑制效果出现在对CV2656的处理中，所有LAB都显著减少了生物膜形成（P<0.0001）。

扫描电镜分析清楚地显示了LAB处理对生物膜结构的破坏效果。未处理的JUSS 05形成密集的多层生物膜结构，而JUSS 06形成中等厚度的生物膜，但细胞间凝聚力较差。经过LAB处理后，JUSS 05和JUSS 06的生物膜完整性受到破坏，形成稀疏、杂乱的细胞簇，表面粘附能力显著降低。

研究结果表明，从传统发酵食品中分离的乳酸菌，特别是戊糖片球菌JUFF和嗜热链球菌JUBM，能有效抑制环境来源的粪肠球菌的毒力特性。这些LAB通过减少病原菌的自聚集能力、降低细胞表面疏水性和破坏生物膜形成，发挥其抗毒力作用。

该研究的重要意义在于提供了一种可持续的生物干预策略，利用天然食品来源的益生菌对抗环境中的耐药病原菌。这种方法特别适用于农业灌溉水等环境中的微生物控制，减少抗生素耐药菌通过食物链传播的风险。未来研究需要进一步评估这些LAB菌株在实际应用中的潜力，包括其安全性、稳定性和大规模生产的可行性。

研究强调了环境微生物组管理的重要性，以及利用传统发酵食品中的有益微生物作为新型抗菌策略的潜力。这种基于益生菌的干预措施不仅有助于控制病原菌传播，还可能减少抗生素的使用，从而缓解抗生素耐药性的全球挑战。